2023-2024學(xué)年江西省新余市分宜中學(xué)高二數(shù)學(xué)第一學(xué)期期末考試試題含解析

2023-2024學(xué)年江西省新余市分宜中學(xué)高二數(shù)學(xué)第一學(xué)期期末考試試題注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫(xiě)在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿(mǎn)、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無(wú)效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫(xiě)清楚，線(xiàn)條、符號(hào)等須加黑、加粗．一、選擇題：本題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．若等差數(shù)列，其前n項(xiàng)和為，，，則（）A.10 B.12C.14 D.162．設(shè)平面的法向量為，平面的法向量為，若，則的值為（）A.-5 B.-3C.1 D.73．在等比數(shù)列中，，，則（）A. B.或C. D.或4．阿基米德（公元前287年～公元前212年）不僅是著名的物理學(xué)家，也是著名的數(shù)學(xué)家，他利用“逼近法”得到的橢圓的面積除以圓周率等于橢圓的長(zhǎng)半軸長(zhǎng)與短半軸長(zhǎng)的乘積.若橢圓的對(duì)稱(chēng)軸為坐標(biāo)軸，焦點(diǎn)在軸上，且橢圓的離心率為，面積為，則橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為（）A. B.C. D.5．已知圓的方程為，圓的方程為，其中．那么這兩個(gè)圓的位置關(guān)系不可能為（）A.外離 B.外切C.內(nèi)含 D.內(nèi)切6．拋物線(xiàn)y＝4x2的焦點(diǎn)坐標(biāo)是（）A.（0，1） B.（1，0）C. D.7．某家庭準(zhǔn)備晚上在餐館吃飯，他們查看了兩個(gè)網(wǎng)站關(guān)于四家餐館的好評(píng)率，如下表所示，考慮每家餐館的總好評(píng)率，他們應(yīng)選擇（）網(wǎng)站①評(píng)價(jià)人數(shù)網(wǎng)站①好評(píng)率網(wǎng)站②評(píng)價(jià)人數(shù)網(wǎng)站②好評(píng)率餐館甲100095%100085%餐館乙1000100%200080%餐館丙100090%100090%餐館丁200095%100085%A.餐館甲 B.餐館乙C.餐館丙 D.餐館丁8．已知，，，其中，，，則（）A. B.C. D.9．曲線(xiàn)在點(diǎn)處的切線(xiàn)方程為（）A. B.C. D.10．傾斜角為120°，在x軸上截距為－1的直線(xiàn)方程是（）A.x－y＋1＝0 B.x－y－＝0C.x＋y－＝0 D.x＋y＋＝011．在四棱錐中，分別為的中點(diǎn)，則（）A. B.C. D.12．若定義在R上的函數(shù)滿(mǎn)足，則不等式的解集為（）A. B.C. D.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．已知一組數(shù)據(jù)的平均數(shù)為4，方差為3，若另一組數(shù)據(jù)的平均數(shù)為10，則該組數(shù)據(jù)的方差為_(kāi)______.14．如圖，AD與BC是三棱錐中互相垂直的棱，，（c為常數(shù)）.若，則實(shí)數(shù)的取值范圍為_(kāi)_________.15．已知的展開(kāi)式中項(xiàng)的系數(shù)是，則正整數(shù)______________.16．已知橢圓：的右焦點(diǎn)為，且經(jīng)過(guò)點(diǎn)（1）求橢圓的方程以及離心率；（2）若直線(xiàn)與橢圓相切于點(diǎn)，與直線(xiàn)相交于點(diǎn)．在軸是否存在定點(diǎn)，使？若存在，求出點(diǎn)的坐標(biāo)；若不存在，說(shuō)明理由三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17．（12分）如圖，已知圓臺(tái)下底面圓的直徑為，是圓上異于、的點(diǎn)，是圓臺(tái)上底面圓上的點(diǎn)，且平面平面，，，、分別是、的中點(diǎn).（1）證明：平面；（2）若直線(xiàn)上平面且過(guò)點(diǎn)，試問(wèn)直線(xiàn)上是否存在點(diǎn)，使直線(xiàn)與平面所成的角和平面與平面的夾角相等？若存在，求出點(diǎn)的所有可能位置；若不存在，請(qǐng)說(shuō)明理由.18．（12分）設(shè)圓的圓心為A，直線(xiàn)l過(guò)點(diǎn)且與x軸不重合，l交圓A于C，D兩點(diǎn)，過(guò)B作AC的平行線(xiàn)交AD于點(diǎn)E（1）判斷與題中圓A的半徑的大小關(guān)系，并寫(xiě)出點(diǎn)E的軌跡方程；（2）過(guò)點(diǎn)作斜率為，的兩條直線(xiàn)，分別交點(diǎn)E的軌跡于M，N兩點(diǎn)，且，證明：直線(xiàn)MN必過(guò)定點(diǎn)19．（12分）已知圓：，定點(diǎn)，Q為圓上的一動(dòng)點(diǎn)，點(diǎn)P在半徑CQ上，且，設(shè)點(diǎn)P的軌跡為曲線(xiàn)E.（1）求曲線(xiàn)E的方程；（2）過(guò)點(diǎn)的直線(xiàn)交曲線(xiàn)E于A，B兩點(diǎn)，過(guò)點(diǎn)H與AB垂直的直線(xiàn)與x軸交于點(diǎn)N，當(dāng)取最大值時(shí)，求直線(xiàn)AB的方程.20．（12分）已知拋物線(xiàn)的準(zhǔn)線(xiàn)方程是.（Ⅰ）求拋物線(xiàn)的方程；（Ⅱ）設(shè)直線(xiàn)與拋物線(xiàn)相交于，兩點(diǎn)，為坐標(biāo)原點(diǎn)，證明：.21．（12分）已知函數(shù)f（x）+alnx，實(shí)數(shù)a＞0（1）當(dāng)a＝2時(shí)，求函數(shù)f（x）在x＝1處的切線(xiàn)方程；（2）討論函數(shù)f（x）在區(qū)間（0，10）上的單調(diào)性和極值情況；（3）若存在x∈（0，+∞），使得關(guān)于x的不等式f（x）＜2+a2x成立，求實(shí)數(shù)a的取值范圍22．（10分）在直角坐標(biāo)系中，曲線(xiàn)C的參數(shù)方程為，（為參數(shù)），以坐標(biāo)原點(diǎn)O為極點(diǎn)，x軸的正半軸為極軸建立極坐標(biāo)系.（1）寫(xiě)出曲線(xiàn)C的極坐標(biāo)方程；（2）已知直線(xiàn)與曲線(xiàn)C相交于A，B兩點(diǎn)，求.

參考答案一、選擇題：本題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】由等差數(shù)列前項(xiàng)和的性質(zhì)計(jì)算即可.【詳解】由等差數(shù)列前項(xiàng)和的性質(zhì)可得成等差數(shù)列，，即，得.故選：B.2、C【解析】根據(jù)，可知向量建立方程求解即可.【詳解】由題意根據(jù)，可知向量，則有，解得.故選：C3、C【解析】計(jì)算出等比數(shù)列的公比，即可求得的值.【詳解】設(shè)等比數(shù)列的公比為，則，則，所以，.故選：C.4、C【解析】由題意，設(shè)出橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為，然后根據(jù)橢圓的離心率以及橢圓面積列出關(guān)于的方程組，求解方程組即可得答案【詳解】由題意，設(shè)橢圓的方程為，由橢圓的離心率為，面積為，∴，解得，∴橢圓的方程為，故選：C.5、C【解析】求出圓心距的取值范圍，然后利用圓心距與半徑的和差關(guān)系判斷.【詳解】由兩圓的標(biāo)準(zhǔn)方程可得，，，；則，所以?xún)蓤A不可能內(nèi)含.故選：C.6、C【解析】將拋物線(xiàn)方程化為標(biāo)準(zhǔn)方程，由此可拋物線(xiàn)的焦點(diǎn)坐標(biāo)得選項(xiàng).【詳解】解：將拋物線(xiàn)y＝4x2的化為標(biāo)準(zhǔn)方程為x2＝y(tǒng)，p＝，開(kāi)口向上，焦點(diǎn)在y軸的正半軸上，故焦點(diǎn)坐標(biāo)為（0，）.故選：C7、D【解析】根據(jù)給定條件求出各餐館總好評(píng)率，再比較大小作答.【詳解】餐館甲的總好評(píng)率為：，餐館乙的總好評(píng)率為：，餐館丙的好評(píng)率為：，餐館丁的好評(píng)率為：，顯然，所以餐館丁的總好評(píng)率最高.故選：D8、C【解析】先令函數(shù)，求導(dǎo)判斷函數(shù)的單調(diào)性，并作出函數(shù)的圖像，由函數(shù)的單調(diào)性判斷，再由對(duì)稱(chēng)性可得.【詳解】由，則，同理，，令，則，當(dāng)；當(dāng)，∴在上單調(diào)遞減，單調(diào)遞增，所以，即可得，又，，由圖的對(duì)稱(chēng)性可知，.故選：C9、A【解析】利用切點(diǎn)和斜率求得切線(xiàn)方程.【詳解】由，有曲線(xiàn)在點(diǎn)處的切線(xiàn)方程為，整理為故選：A10、D【解析】由傾斜角求出斜率，寫(xiě)出斜截式方程，再化為一般式【詳解】由于傾斜角為120°，故斜率k＝－.又直線(xiàn)過(guò)點(diǎn)(－1，0)，所以方程為y＝－(x＋1)，即x＋y＋＝0.故選：D.【點(diǎn)睛】本題考查直線(xiàn)方程的斜截式，屬于基礎(chǔ)題11、A【解析】結(jié)合空間幾何體以及空間向量的線(xiàn)性運(yùn)算即可求出結(jié)果.【詳解】因?yàn)榉謩e為的中點(diǎn)，則,,,故選：A.12、B【解析】構(gòu)造函數(shù)，根據(jù)題意，求得其單調(diào)性，利用函數(shù)單調(diào)性解不等式即可.【詳解】構(gòu)造函數(shù)，則，故在上單調(diào)遞減；又，故可得，則，即，解得，故不等式解集為.故選：B.【點(diǎn)睛】本題考察利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)單調(diào)性，以及利用函數(shù)單調(diào)性求解不等式，解決本題的關(guān)鍵是根據(jù)題意構(gòu)造函數(shù)，屬中檔題.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13、12【解析】根據(jù)題意，先通過(guò)原始數(shù)據(jù)的平均數(shù)、方差及新數(shù)據(jù)的平均數(shù)求出k，進(jìn)而求出新數(shù)據(jù)的方差.【詳解】由題意，原式數(shù)據(jù)的平均數(shù)和方程分別為：，則新數(shù)據(jù)的平均數(shù)，于是新數(shù)據(jù)的方差.故答案為：12.14、【解析】分析得都在以為焦點(diǎn)的橢球上，再利用橢球的性質(zhì)得到，化簡(jiǎn)即得解.【詳解】解：因?yàn)?，所以都在以為焦點(diǎn)橢球上，由橢球的性質(zhì)得，是垂直橢球焦點(diǎn)所在直線(xiàn)的弦，的最大值為,此時(shí)共面且過(guò)中點(diǎn)，即故實(shí)數(shù)的取值范圍為.故答案為：15、4【解析】由已知二項(xiàng)式可得展開(kāi)式通項(xiàng)為，根據(jù)已知條件有，即可求出值.詳解】由題設(shè)，，∴，則且為正整數(shù)，解得.故答案為：4.16、（1），；（2）存在定點(diǎn)，為【解析】（1）利用，，求解方程（2）設(shè)直線(xiàn)方程為，與橢圓聯(lián)立利用判別式等于0得，并求得切點(diǎn)坐標(biāo)及，假設(shè)存在點(diǎn)，利用化簡(jiǎn)求值【詳解】（1）由已知得，，，，橢圓的方程為，離心率為；（2）在軸存在定點(diǎn)，為使，證明：設(shè)直線(xiàn)方程為代入得，化簡(jiǎn)得由，得，，設(shè)，則，，則，設(shè)，則，則假設(shè)存在點(diǎn)解得所以在軸存在定點(diǎn)使【點(diǎn)睛】本題考查直線(xiàn)與橢圓的位置關(guān)系，考查切線(xiàn)的應(yīng)用，利用判別式等于0得坐標(biāo)是解決問(wèn)題的關(guān)鍵,考查計(jì)算能力,是中檔題三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17、（1）證明見(jiàn)解析；（2）存在，點(diǎn)與點(diǎn)重合.【解析】（1）證明出，利用面面垂直的性質(zhì)可證得結(jié)論成立；（2）以為坐標(biāo)原點(diǎn)，為軸，為軸，過(guò)垂直于平面的直線(xiàn)為軸，建立空間直角坐標(biāo)系，易知軸在平面內(nèi)，分析可知，設(shè)點(diǎn)，利用空間向量法結(jié)合同角三角函數(shù)的基本關(guān)系可得出關(guān)于的方程，解出的值，即可得出結(jié)論.【小問(wèn)1詳解】證明：因?yàn)闉閳A的一條直徑，且是圓上異于、的點(diǎn)，故，又因平面平面，平面平面，平面，所以平面.【小問(wèn)2詳解】解：存在，理由如下：如圖，以為坐標(biāo)原點(diǎn)，為軸，為軸，過(guò)垂直于平面的直線(xiàn)為軸，建立空間直角坐標(biāo)系，易知軸在平面內(nèi)，則，，，，，，由直線(xiàn)平面且過(guò)點(diǎn)，以及平面，得，設(shè)，則，，，設(shè)平面的法向量為，則則，即，取，得，易知平面的法向量，設(shè)直線(xiàn)與平面所成的角為，平面與平面的夾角為，則，，由，得，即，解得，所以當(dāng)點(diǎn)與點(diǎn)重合時(shí)，直線(xiàn)與平面所成的角和平面與平面的夾角相等.18、（1）與半徑相等，（2）證明見(jiàn)解析【解析】（1）依據(jù)橢圓定義去求點(diǎn)E的軌跡方程事半功倍；（2）直線(xiàn)MN要分為斜率存在的和不存在的兩種情況進(jìn)行討論，由設(shè)而不求法把條件轉(zhuǎn)化為直線(xiàn)MN過(guò)定點(diǎn)的條件即可解決.【小問(wèn)1詳解】圓即為，可得圓心，半徑，由，可得，由，可得，即為，即有，則，所以其與半徑相等.因?yàn)?，故E的軌跡為以A，B為焦點(diǎn)的橢圓（不包括左右頂點(diǎn)），且有，，即，，，則點(diǎn)E的軌跡方程為；【小問(wèn)2詳解】當(dāng)直線(xiàn)MN斜率不存在時(shí)，設(shè)直線(xiàn)方程為，則，，，，則，∴，此時(shí)直線(xiàn)MN的方程為當(dāng)直線(xiàn)MN斜率存在時(shí)，設(shè)直線(xiàn)方程為：，與橢圓方程聯(lián)立：，得，設(shè)，，有則將*式代入化簡(jiǎn)可得：，即，∴，此時(shí)直線(xiàn)MN：，恒過(guò)定點(diǎn)又直線(xiàn)MN斜率不存在時(shí)，直線(xiàn)MN：也過(guò)，故直線(xiàn)MN過(guò)定點(diǎn).【點(diǎn)睛】數(shù)形結(jié)合是數(shù)學(xué)解題中常用的思想方法，數(shù)形結(jié)合的思想可以使某些抽象的數(shù)學(xué)問(wèn)題直觀化、生動(dòng)化，能夠變抽象思維為形象思維，有助于把握數(shù)學(xué)問(wèn)題的本質(zhì)；另外，由于使用了數(shù)形結(jié)合的方法，很多問(wèn)題便迎刃而解，且解法簡(jiǎn)捷。19、（1）（2）或【解析】(1)結(jié)合已知條件可得到點(diǎn)P在線(xiàn)段QF的垂直平分線(xiàn)上，然后利用橢圓定義即可求解；(2)結(jié)合已知條件設(shè)出直線(xiàn)的方程，然后聯(lián)立橢圓方程，利用弦長(zhǎng)公式求出，再設(shè)出直線(xiàn)NH的方程，求出N點(diǎn)坐標(biāo)，進(jìn)而求出，然后表示出，再利用換元法和均值不等式求解即可.【小問(wèn)1詳解】設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為，∵，∴點(diǎn)P在線(xiàn)段QF垂直平分線(xiàn)上，∴，又∵，∴∴點(diǎn)P在以C，F(xiàn)為焦點(diǎn)的橢圓上，且，∴，∴曲線(xiàn)的方程為：.【小問(wèn)2詳解】設(shè)直線(xiàn)AB方程為，，由，解得，，解得，由韋達(dá)定理可知，，，∴∵AB與HN垂直，∴直線(xiàn)NH的方程為，令，得，∴，又由，∴，∴設(shè)則∴當(dāng)且僅當(dāng)即時(shí)等號(hào)成立，有最大值，此時(shí)滿(mǎn)足，故，所以直線(xiàn)AB的方程為：，即或.20、（Ⅰ）（Ⅱ）詳見(jiàn)解析【解析】（Ⅰ）利用排趨性的準(zhǔn)線(xiàn)方程求出p，即可求解拋物線(xiàn)的方程；（Ⅱ）直線(xiàn)y=k（x-2）（k≠0）與拋物線(xiàn)聯(lián)立，通過(guò)韋達(dá)定理求解直線(xiàn)的斜率關(guān)系即可證明OM⊥ON試題解析：（Ⅰ）解：因?yàn)閽佄锞€(xiàn)的準(zhǔn)線(xiàn)方程為，所以，解得，所以?huà)佄锞€(xiàn)的方程為.（Ⅱ）證明：設(shè)，.將代入，消去整理得.所以.由，，兩式相乘，得，注意到，異號(hào)，所以.所以直線(xiàn)與直線(xiàn)的斜率之積為，即.考點(diǎn)：直線(xiàn)與拋物線(xiàn)的位置關(guān)系；拋物線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程21、（1）4x﹣y+2＝0（2）答案見(jiàn)解析（3）（0，2）∪（2，+∞）【解析】（1）求出f（x）的導(dǎo)數(shù)，可得切線(xiàn)的斜率和切點(diǎn)坐標(biāo)，由直線(xiàn)的點(diǎn)斜式方程可得所求切線(xiàn)的方程；（2）求得f（x）的導(dǎo)數(shù)，分a、0＜a兩種情況討論求出答案即可；（3）由題意可得存在x∈（0，+∞），使得不等式成立，令，x＞0，求得其最小值，再把最小值看成關(guān)于的函數(shù)，結(jié)合其單調(diào)性和極值可得答案【小問(wèn)1詳解】函數(shù)f（x）的定義域?yàn)椋?，+∞），當(dāng)a＝2時(shí)，，導(dǎo)數(shù)為4，可得f（x）在x＝1處的切線(xiàn)的斜率為4，又f（1）＝6，所以f（x）在x＝1處的切線(xiàn)的方程為y﹣6＝4（x﹣1），即4x﹣y+2＝0；【小問(wèn)2詳解】f（x）的導(dǎo)數(shù)為f′（x）a2，x＞0，令f′（x）＝0，可得x（舍去），①當(dāng)010，即a時(shí)，當(dāng)0＜x時(shí)，f′（x）＜0，f（x）遞減；當(dāng)x＜10時(shí)，f′（x）＞0，f（x）遞增所以f（x）在（0，）上遞減，在（，10）上遞增，f（x）在x處取得極小值，無(wú)極大值；②當(dāng)10即0＜a時(shí)，f′（x）＜0，f（x）在（0，10）上遞減，無(wú)極值綜上可得，當(dāng)a時(shí)，f（x）在（0，）單調(diào)遞減，在（，10）上單調(diào)遞增，f（x）在x時(shí)取得極小值，無(wú)極大值當(dāng)0＜a時(shí)，f（x）在區(qū)間（0，10）上遞減，無(wú)極值；【小問(wèn)3詳解】存在x∈（0，+∞），使得不等式f（x）＜2+a2x成立等價(jià)為存在x∈（0，+∞），使得不等式alnx﹣2＜0成立令，x＞0，g′（x），因?yàn)閍＞0，可得當(dāng)0＜x時(shí)，g′（x）＜0，g（x）遞減；當(dāng)x時(shí)，g′（x）＞